摘 要: 在中學(xué)物理課堂教學(xué)中,如何鍛煉和提高學(xué)生的動(dòng)手、分析解決問題的能力,是一個(gè)值得思考的問題,教師利用物理實(shí)驗(yàn)課,可讓學(xué)生感受到物理知識(shí)的有用性,感受到物理課堂的趣味,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦、認(rèn)真觀察、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度,以及一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)。本文從實(shí)驗(yàn)的地位與作用,怎樣設(shè)定實(shí)驗(yàn)課的目的,以及做好物理實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)三個(gè)方面,分析了如何上好物理實(shí)驗(yàn)課。
關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課 目的 要點(diǎn)
陶行知先生主張“生活即教育”,其中包含了在生活實(shí)踐中滲透教學(xué)的思想,而中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是一個(gè)創(chuàng)設(shè)特定環(huán)境的生活場(chǎng)景,它很好地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了動(dòng)手、動(dòng)腦的環(huán)境,是一個(gè)鍛煉和培養(yǎng)他們分析問題和解決問題能力特殊課堂。如何上好物理實(shí)驗(yàn)課,是一個(gè)亟待解決的問題。
一、實(shí)驗(yàn)的地位與作用
當(dāng)談起物理學(xué)的內(nèi)涵時(shí),人們立即會(huì)想到牛頓三大定律、電磁場(chǎng)理論、愛因斯坦的相對(duì)論等。這些物理定律和物理理論無(wú)疑是物理學(xué)的精華,然而這些定律的發(fā)現(xiàn),以及理論的形成,無(wú)一不是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù),而又進(jìn)一步被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。因此,從本質(zhì)上講物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
無(wú)數(shù)事實(shí)證明,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)中學(xué)物理教學(xué)的推動(dòng)作用是明顯的,這主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生真正理解和掌握理論知識(shí),有助于提高學(xué)生分析和解決問題的能力。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使學(xué)生在應(yīng)用理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù),在解決科學(xué)技術(shù)問題方面得到必要的基本訓(xùn)練。
4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度與學(xué)生辯證唯物主義的世界觀的形成,有著不可忽視的作用。
二、實(shí)驗(yàn)課的目的
了解了實(shí)驗(yàn)的作用之后,我們必須重新反思實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體目的是什么。
1.學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的初步能力。這里的能力主要體現(xiàn)在:能夠通過閱讀教材概括出實(shí)驗(yàn)的原理和方法;能夠正確使用實(shí)驗(yàn)儀器,掌握應(yīng)用儀器的安全常識(shí);掌握基本的物理量的測(cè)量方法;能夠正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);能夠分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并且初步分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因;能夠完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2.通過對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)分析,學(xué)習(xí)運(yùn)用理論來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),從理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合上加深對(duì)物理概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解。
3.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng),實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,勇于探索的鉆研精神,團(tuán)結(jié)合作,以及遵守紀(jì)律、愛護(hù)公物的良好品德。
三、做好物理實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)
明確了實(shí)驗(yàn)課的目的之后,我們應(yīng)該思考如何來達(dá)到這些目的。
1.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)課不同于一般的課堂教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課充分強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己動(dòng)手,完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)定的任務(wù),教師只是在關(guān)鍵的地方給予提示和指導(dǎo)。因此學(xué)生要獨(dú)立或在老師指導(dǎo)下預(yù)習(xí)課本,按照實(shí)驗(yàn)的一般步驟去預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),老師在實(shí)驗(yàn)前要有必要的檢查。這里的步驟具體如下。
(1)了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹H绻麑?shí)驗(yàn)?zāi)康牟磺逦敲淳筒涣私庾约旱娜蝿?wù),不知道要做什么,要做到什么樣的程度,當(dāng)面對(duì)實(shí)驗(yàn)就無(wú)從下手,這樣的狀態(tài)是無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)的,更不要談做好實(shí)驗(yàn)。
(2)弄懂實(shí)驗(yàn)原理。當(dāng)目的明確以后,學(xué)生該設(shè)計(jì)的是如何達(dá)到目的,即設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理。搞清楚實(shí)驗(yàn)原理其實(shí)本質(zhì)就是要尋找解決問題的方法,這里學(xué)生可以參考課本提供的方法,也可以思考有沒有更好的方法,并與老師溝通,以確定更好更有效的方法。
(3)確定實(shí)驗(yàn)器材。對(duì)照學(xué)生的原理,學(xué)生可以確定需要哪些儀器,達(dá)到目的。
(4)設(shè)定實(shí)驗(yàn)步驟。按照原理,以及器材的特點(diǎn),學(xué)生要設(shè)定合理的實(shí)驗(yàn)步驟,先做什么,后做什么,有了具體的步驟,做起實(shí)驗(yàn)才不致手忙腳亂、顛三倒四。
(5)分析注意事項(xiàng)。這里其實(shí)是對(duì)實(shí)驗(yàn)的反思,在實(shí)驗(yàn)過程中,哪些地方容易出現(xiàn)誤差,如何盡可能減小誤差;有沒有什么地方容易操作不當(dāng),應(yīng)該如何避免等問題,學(xué)生要在實(shí)驗(yàn)前一并考慮,這樣才不至于做完實(shí)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的某個(gè)地方不當(dāng),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果失去意義,以至于浪費(fèi)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)課。
2.實(shí)驗(yàn)過程中的操作
按照實(shí)驗(yàn)過程中的操作順序,我們要注意這樣四個(gè)問題。
(1)在做實(shí)驗(yàn)時(shí),要遵守實(shí)驗(yàn)室的操作規(guī)則。首先,學(xué)生應(yīng)對(duì)照事先確定的實(shí)驗(yàn)器材,檢查實(shí)驗(yàn)桌提供的是否齊全,以及有無(wú)破損,如有遺漏或破損,應(yīng)及時(shí)向?qū)嶒?yàn)老師報(bào)告,以便及時(shí)補(bǔ)齊或更換。其次,在老師沒有講解完實(shí)驗(yàn),沒有宣布開始做實(shí)驗(yàn)前,不要急于組裝或測(cè)試儀器,尤其是對(duì)于有危險(xiǎn)的或?qū)Π踩珱]有把握的實(shí)驗(yàn),尤其如此。對(duì)于這類可能有安全隱患的實(shí)驗(yàn),即便在老師講解完宣布可以做實(shí)驗(yàn)以后,必要時(shí)(特別是初次實(shí)驗(yàn))仍需要在老師指導(dǎo)下組裝、調(diào)試器材。
(2)在實(shí)驗(yàn)的過程中遇到故障。在實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)生不要期望一帆風(fēng)順,出現(xiàn)這樣那樣的問題是常有的事。遇到這類情況,該如何對(duì)待呢?首先,要把這些看成是一次學(xué)習(xí)的好機(jī)會(huì),然后冷靜的分析,看看問題出在哪里,是原理設(shè)計(jì)有漏洞,還是沒有真正理解原理,或是操作不規(guī)范,等等。在遇到問題后認(rèn)真反思,然后糾正問題,完成實(shí)驗(yàn),是一個(gè)極好的學(xué)習(xí)過程,因?yàn)榕懦收系倪^程就是一個(gè)極好的培養(yǎng)分析問題的能力和解決問題的能力的過程。但是要注意,如果是一些安全沒有把握的實(shí)驗(yàn),必須在老師的監(jiān)督、指導(dǎo)下去排除故障,解決問題。
(3)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄。在測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí),學(xué)生一定要及時(shí)、如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不允許用零散的紙片作為草記,而應(yīng)該直接記錄到事先設(shè)計(jì)好的表格內(nèi);不允許憑回憶,作“追記”、“改記”,這不僅僅是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待一個(gè)實(shí)驗(yàn),更重要的是培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和好的科學(xué)作風(fēng)。
(4)完成實(shí)驗(yàn)操作后。實(shí)驗(yàn)操作完成以后,學(xué)生應(yīng)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)交與老師,經(jīng)老師的審閱同意以后,要把實(shí)驗(yàn)的儀器還原歸整。待老師檢查完畢簽字后,學(xué)生才能離開實(shí)驗(yàn)室。
3.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
完成實(shí)驗(yàn)操作后,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)學(xué)生要及時(shí)處理。這里的處理根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可以采用計(jì)算、作圖、誤差分析(有些可定性分析),得到最后結(jié)果后,歸納成一篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告宜簡(jiǎn)潔明了,工整大方,實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄并反映了做實(shí)驗(yàn)的過程,以及對(duì)數(shù)據(jù)的處理,結(jié)合預(yù)先實(shí)驗(yàn)步驟,可以按照如下的格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(1)實(shí)驗(yàn)名稱。
(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
(3)實(shí)驗(yàn)原理。主要包括重要的公式及必要的文字說明。
(4)實(shí)驗(yàn)器材。
(5)實(shí)驗(yàn)步驟。
(6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。要附有原始的數(shù)據(jù)記錄表格,以及對(duì)數(shù)據(jù)處理的過程,這包括單位的換算,采用重要的公式、原理,以及得到的圖像。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課很好地配合了普通課堂教學(xué),提高了教學(xué)質(zhì)量,更重要的是它培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,觀察能力,分析問題與解決問題的能力,也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。如果放棄實(shí)驗(yàn)或敷衍的去做實(shí)驗(yàn),只強(qiáng)調(diào)理論,空口說教,實(shí)際上就失去了物理作為自然科學(xué)的意義。物理實(shí)驗(yàn)就是創(chuàng)造一個(gè)特殊的環(huán)境下的生活,是帶著強(qiáng)烈知識(shí)探究氛圍的生活,相信通過中學(xué)物理教師的努力,學(xué)生們會(huì)熱愛物理,會(huì)熱愛物理學(xué)科的說話方式——用事實(shí)說話。
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